上海燃?xì)馐斜变N售有限公司 韓武忠

通過區(qū)域計(jì)量數(shù)據(jù)提高調(diào)壓器配置的合理性

上海燃?xì)馐斜变N售有限公司 韓武忠

分析了上海燃?xì)馐斜变N售有限公司3處區(qū)域流量基本情況，討論了配置調(diào)壓器的基本因素，提出了通過區(qū)域流量情況來合理配置調(diào)壓器的方法，對調(diào)壓器選型配置具有一定的參考意義。

區(qū)域計(jì)量 流量 調(diào)壓器配置

0 概述

所謂區(qū)域計(jì)量，是指在燃?xì)庹{(diào)壓器處安裝計(jì)量表，對下游封閉管網(wǎng)供應(yīng)用戶的用氣量進(jìn)行計(jì)量。通過區(qū)域計(jì)量，能夠反映該區(qū)域內(nèi)的調(diào)壓器供應(yīng)能力、供氣量和購銷差率等情況。至 2011年底，上海燃?xì)馐斜变N售有限公司(簡稱市北公司)共有完整的區(qū)域計(jì)量試點(diǎn)10個(gè)，分別為：普陀區(qū)3個(gè)，閘北區(qū)2個(gè)，楊浦區(qū)1個(gè)，虹口區(qū)1個(gè)，寶山區(qū)1個(gè)及嘉定區(qū)2個(gè)。在對區(qū)域計(jì)量點(diǎn)配置計(jì)量表時(shí)，我們根據(jù)調(diào)壓器的額定流量匹配相應(yīng)的計(jì)量表。經(jīng)過長期以來對計(jì)量數(shù)據(jù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)區(qū)域計(jì)量表實(shí)際通過的小時(shí)最大流量遠(yuǎn)小于表的量程，由此暴露出調(diào)壓器配置偏大的問題。這一問題在天然氣轉(zhuǎn)換工作全部結(jié)束后更為明顯。

本文選取普陀區(qū)、閘北區(qū)和寶山區(qū)各一處計(jì)量點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 區(qū)域計(jì)量點(diǎn)的基本情況

三處計(jì)量點(diǎn)所選擇的住宅區(qū)于1995~2001年建成，小區(qū)范圍內(nèi)商業(yè)公建配套面積較少，戶型面積70~100 m2。建成之初使用人工煤氣，后轉(zhuǎn)換為天然氣。各處區(qū)域計(jì)量范圍的戶數(shù)和調(diào)壓器配置分別見表1和表2。

表1 各處區(qū)域計(jì)量用戶數(shù)(戶)

表2 調(diào)壓器情況

2 配置調(diào)壓器考慮的因素

調(diào)壓器在配置選型過程中要考慮流量、調(diào)壓器進(jìn)出口壓力、燃?xì)夥N類、調(diào)節(jié)精度、閥座形式和連接方式等因素。本文只討論流量因素。

流量是在調(diào)壓器配置選型時(shí)應(yīng)首要考慮的因素，所選調(diào)壓器要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：(1)在最大進(jìn)口壓力時(shí)通過最小流量；(2)最小進(jìn)口壓力時(shí)通過最大流量。

當(dāng)出口壓力超出工作范圍時(shí)，調(diào)節(jié)閥應(yīng)能自動(dòng)關(guān)閉。若調(diào)壓器規(guī)格選擇過大，在最小流量下工作時(shí)，調(diào)節(jié)閥幾乎處于關(guān)閉狀態(tài)，則將產(chǎn)生顫動(dòng)、脈動(dòng)及不穩(wěn)定的氣流，所以為了保證調(diào)節(jié)閥出口壓力的穩(wěn)定，調(diào)節(jié)閥應(yīng)在調(diào)壓器最大流量的 20%~80%工作。這也意味著我們在選取調(diào)壓器時(shí)應(yīng)保證調(diào)壓器的計(jì)算流量應(yīng)為管網(wǎng)計(jì)算流量的1.2倍，這樣才能保證調(diào)壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。即：

式中：Q0——調(diào)壓器的最大流量，m3/h；

Qh——管網(wǎng)計(jì)算流量，居民和非居民用戶用氣量之和，m3/h。

3 管網(wǎng)計(jì)算流量的確定

3.1 居民用戶燃?xì)庥?jì)算流量

根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50028—2006)10.2.9，居民用戶燃?xì)庥?jì)算流量按下式計(jì)算：

式中：Qh1——居民用戶小時(shí)計(jì)算流量，m3/h；

K—— 燃具同時(shí)工作系數(shù)；

n—— 同種燃具或成組燃具的數(shù)目；

Qn——燃具額定流量，m3/h。

K值根據(jù)《城市煤氣、天然氣管道工程技術(shù)規(guī)程(附條文說明)》(DGJ 08-10-2004)確定，用戶數(shù)大于700戶取0.114。

根據(jù)上海市民的生活習(xí)慣，天然氣雙眼灶流量按0.7 m3/h，天然氣熱水器流量按2.2 m3/h選取，則Qn為2.9 m3/h。

3.2 非居民用戶燃?xì)庥?jì)算流量

區(qū)域內(nèi)非居民用戶用氣包括工業(yè)用氣和營業(yè)、事業(yè)和團(tuán)體單位(簡稱營事團(tuán))用氣。三個(gè)計(jì)量區(qū)域內(nèi)均無大型的工業(yè)用戶，即使存在工業(yè)用戶，其氣源從現(xiàn)有的中壓管網(wǎng)接出，故暫不考慮區(qū)域內(nèi)的工業(yè)用氣。

近幾年，市北公司天然氣銷售結(jié)構(gòu)維持在居民用氣量、工業(yè)用氣量以及營事團(tuán)用氣量的用氣比為6:2:2。營事團(tuán)用氣量約為居民用氣量33%。

式中：Qh2——非居民用戶小時(shí)計(jì)算流量，m3/h；

Qh1——居民用戶小時(shí)計(jì)算流量，m3/h。

調(diào)壓器計(jì)算流量根據(jù)式(1)進(jìn)行計(jì)算，取管網(wǎng)計(jì)算流量的1.2倍，居民小時(shí)計(jì)算流量按照式(2)計(jì)算，非居民小時(shí)流量按式(3)計(jì)算，得出三個(gè)區(qū)域的燃?xì)夤芫W(wǎng)計(jì)算流量及調(diào)壓器計(jì)算流量如表3所示：

表3 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范得出的管網(wǎng)及調(diào)壓器計(jì)算流量單位：m3/h

3.3 根據(jù)區(qū)域計(jì)量得出的管網(wǎng)計(jì)算流量

根據(jù)區(qū)域計(jì)量得出各區(qū)域的管網(wǎng)最大小時(shí)流量如表4所示，調(diào)壓器計(jì)算流量根據(jù)式(1)進(jìn)行計(jì)算，取管網(wǎng)最大小時(shí)流量的1.2倍。

表4 根據(jù)區(qū)域計(jì)量得出的調(diào)壓器計(jì)算流量單位：m3/h

4 調(diào)壓器的配置

4.1 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算的管網(wǎng)流量配置調(diào)壓器

根據(jù)表3中調(diào)壓器計(jì)算流量并參照市北公司調(diào)壓器選型規(guī)定，選型結(jié)果如表5所示：

表5 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范配置調(diào)壓器單位：m3/h

4.2 根據(jù)區(qū)域計(jì)量得出的管網(wǎng)流量配置調(diào)壓器

根據(jù)表4中調(diào)壓器計(jì)算流量并參照市北公司調(diào)壓器選型規(guī)定，選型結(jié)果如表6所示：

表6 根據(jù)區(qū)域計(jì)量配置調(diào)壓器單位：m3/h

4.3 調(diào)壓器配置方式的比較

根據(jù)表5和表6可知，根據(jù)區(qū)域計(jì)量的流量所配置的調(diào)壓器規(guī)格遠(yuǎn)小于根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，說明選型存在不合理性，可考慮對調(diào)壓器計(jì)算流量的計(jì)算方式進(jìn)行適當(dāng)修正。通過對表 5中調(diào)壓器計(jì)算流量Q0設(shè)計(jì)和表6中區(qū)域計(jì)量的調(diào)壓器計(jì)算流量Q0區(qū)域進(jìn)行對比分析，計(jì)算出流量比系數(shù)K。

各區(qū)域計(jì)算出的流量比系數(shù)如表7所示：

表7 區(qū)域內(nèi)流量系數(shù)比

從表 7中的計(jì)算結(jié)果可知，K值最大值只有0.263。說明根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算得出的流量是在充分考慮了各種最不利工況的情況下計(jì)算得出的，已經(jīng)大大超過了實(shí)際使用工況下的流量。

此外本次所選擇的區(qū)域的調(diào)壓器均是按照人工煤氣流量配置，現(xiàn)狀運(yùn)行介質(zhì)為天然氣，因?yàn)闊嶂档牟町?，造成調(diào)壓器配置偏大。

上世紀(jì)末期，即該三處區(qū)域建設(shè)時(shí)期，正好處于雷諾式調(diào)壓器向箱式調(diào)壓器的過渡階段，雷諾式調(diào)壓器能夠選用的最小規(guī)格即為DN150，也是造成調(diào)壓器配置過大的原因之一。

5 結(jié)語

根據(jù)以上分析，從兼顧安全供應(yīng)、降低維護(hù)成本和配套成本綜合考慮，在今后確定調(diào)壓器選型配置時(shí)可以從以下幾方面進(jìn)行修正：

(1)對完成天然氣轉(zhuǎn)換區(qū)域的調(diào)壓器，在改造時(shí)可考慮降低調(diào)壓器規(guī)格為原來流量的30%左右。

(2)在計(jì)算新發(fā)展住宅區(qū)域調(diào)壓器計(jì)算流量時(shí)，對居民用戶用氣量和非居民用戶用氣量應(yīng)綜合考慮。計(jì)算居民用戶用氣量時(shí)，流量比系數(shù) K取0.3~0.5。對有商業(yè)和公建配套的住宅區(qū)域，計(jì)算用氣量應(yīng)充分了解商業(yè)和公建配套的功能定位，按照規(guī)范要求確定用氣量。

(3)新建住宅中配備分戶型燃?xì)獾嘏到y(tǒng)的居民用戶，流量的計(jì)算方式有待研究，尚無規(guī)范明確。

Improving the Rationality of Regulator Configuration by Analyzing Datum of Region Metering

North Shanghai Gas Business CO., Ltd. Han Wuzhong

By analyzing the situation of 3 regions metering of the company and discussing the factors affecting the regulator configuration, the paper puts forward the method to improve the rationality of regulator configuration by analyzing datum of region metering, which can be as a reference for regulator configuration in the future.

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